Вільне проходження по стовбуру свердловини приладів та пристроїв.

Проектування траєкторії ПСС зводиться до її вибору (просторової чи плоскої), обґрун­тування типу профілю (для плоскої траєкторії) та форм ділянок траєкторії, а також до визна­чення на основі проектних значень глибини і відхилення стовбура свердловини від вертикалі комплексу таких геометричних параметрів:

• значення граничних радіусів кривизни і кутів нахилу стовбура свердловини в інтервалі встановлення і роботи внутрішньо-свердловинного експлуатаційного обладнання на проектній глибині.

Проектування траєкторії та інших технологічних заходів, що забезпечують її реалізацію, треба розглядати в органічній єдності.

Іншими словами, вибір тієї чи іншої траєкторії свердловини формує також вибір спосо­бу буріння, типу долота, гідравлічної програми буріння, параметрів режиму тощо.

На вибір траєкторії свердловинивпливає наявність на бурових підприємствах:

• спеціальних пристроїв для похило-скерованого буріння;

• технологічної оснастки нижньої частини бурильної колони;

• засобів контролю за параметрами стовбура свердловини і проходженням інтервалів орієн­тованого буріння.

Траєкторію стовбура ПСС вибирають і проектують також з урахуванням:

• призначення свердловини;

• геологічних і технологічних особливостей проходження свердловини;

• встановлених обмежень на кут нахилу стовбура свердловини в інтервалі установки і ро­боти внутрішньо-свердловинного експлуатаційного обладнання на проектній глибині.

Відомо, що дуга кола визначає мінімальну довжину ділянки свердловини при зміні її зе­нітного кута. Тому доцільно всі викривлені ділянки траєкторії ПСС проектувати у вигляді дуги кола.

При виборі траєкторії свердловини необхідно максимально використовувати переваги того чи іншого типу профілю в конкретних умовах.

S-подібний профіль ПССвикористовується у тих випадках, коли розкриття газонафто-продуктивного горизонту (пласта) планується здійснити вертикальним стовбуром, а також при проектуванні глибоких (до 5000 м) похилих свердловин.

S-подібний профіль ПСС з ділянкою природного зменшення зенітного кута може ви­користовуватися:

• у випадках, коли при бурінні кінцевих інтервалів свердловини не допускається викорис­тання КНБК з ОЦЕ;

• при відсутності у бурового підприємства необхідних елементів для компонування низу бурильної колони;

• в районах, де інтенсивність природного зменшення зенітного кута є невеликою.

J-подібний профіль ПСС доцільно використовувати:

• з метою мінімізації кута нахилу стовбура свердловини в інтервалі встановлення і роботи внутрішньо-свердловинного експлуатаційного обладнання;

• для розкриття і перетинання продуктивного пласта під великим кутом;

• при спорудженні кущових свердловин з метою забезпечення заданого відхилення кінцевого вибою свердловини від вертикалі та встановлення раціональної кількості свердловин в кущі при виконанні вимог до величини зенітного кута в інтервалі розташування внутрішньо-сверд­ловинного обладнання для видобування нафти;

• для скорочення до мінімуму інтервалу орієнтованого буріння відхилювачем.

Тангенціальний профіль забезпечує максимальне відхилення стовбура свердловини від вер­тикалі при мінімальному куті нахилу стовбура свердловини. Його використовують для про­ектування ПСС із великими відхиленнями кінцевого вибою від вертикалі, а також при кущо­вому бурінні, наприклад, для проектування свердловин з великою довжиною вертикальної ділянки.

Тангенціальний, так само, як і J-подібний, профіль ПСС може ефективно використо­вуватися при спорудженні свердловин тільки на таких нафтогазових родовищах, де досягається стійка робота КНБК при бурінні похилих інтервалів профілю свердловини.

У складних гірничогеологічних умовах доцільно застосовувати для проектування глибо­ких свердловин просторові траєкторії, їх рекомендують використовувати при бурінні ПСС у розрізах, які сприяють формуванню жолобних виробок у стовбурі свердловини, оскільки в місці просторового викривлення стовбура знижуються навантаження на стінку свердловини при СПО (А.Д. Жестовський, 1988 p.).

Необхідність вертикальної ділянки свердловиниобумовлена конструкцією бурової підійма­льної установки, а також усього комплексу технологічного обладнання для експлуатації і ре­монту свердловини. Тому профіль усіх похило-скерованих видобувних свердловин на нафту і газ включає вертикальну ділянку.

Довжина вертикальної ділянки визначається насамперед глибиною спуску проміжних обсадних колон великого діаметра (понад 245 мм), направлення чи кондуктора. Для безперешкод­ного спуску обсадних колон великого діаметра забурювання похилої ділянки планують, як правило, в нижніх інтервалах. Крім того, ділянку початкового викривлення розташовують в інтервалах залягання стійких гірських порід, при бурінні в яких за один рейс можна набрати проектну величину зенітного кута.

На деяких ділянках, наприклад, при проектуванні похилих свердловин з невеликими (до 500 м) проектними відхиленнями кінцевого вибою від вертикалі, забурювання похилого стовбура планують нижче інтервалу, де планується встановлення і робота свердловинного експлуа­таційного обладнання. При цьому довжина вертикальної ділянки може досягати 1500 м і більше.

Мінімальна величина радіуса викривлення ділянки початкового викривлення свердловини жорстко обмежується документами, які регламентують процес проектування і спорудження ПСС. Згідно з нормативними документами цей радіус не повинен бути меншим 384 м, що відповідає збільшенню зенітного кута на 1,5° на 10 м проходки.

У практиці провідних зарубіжних фірм інтенсивність збільшення зенітного кута на ділян­ці початкового викривлення відхилювачем є, як правило, меншою 1° на 10 м проходки.

Мінімальна величина радіуса кривизни ділянок малоінтенсивного збільшення чи змен­шення зенітного кута має бути на 20—30% більшою від мінімального радіуса кривизни сверд­ловини, яка досягалась би наявними в буровому підприємстві КНБК.

Максимальна величина радіуса кривизни зазначених ділянок профілю свердловини з ме­тою оперативного контролю і керування траєкторією стовбура свердловини обмежується точ­ністю вимірювання інклінометричних приладів і систем та може бути оцінена

Rmin= 57,3 S/ ,

де S — довжина інтервалу вимірювання;

— абсолютна точність інклінометра у градусах при вимірюванні зенітного кута.

Максимальний зенітний кут стовбура свердловини в кінці ділянки початкового викрив­лення та розміщеної безпосередньо за нею ділянки малоінтенсивного збільшення зенітного кута обмежується деякою граничною величиною, яка визначається:

• конструктивними особливостями та умовами роботи внутрішньо-свердловинного експлуа­таційного обладнання (штангові насоси, занурені електричні насоси і т. д.);

• геологічними та технологічними умовами проходження свердловини.

Встановлено, що задовільна експлуатація занурених електричних та штангових насосів за­безпечується при кутах нахилу стовбура свердловини в місці їх розміщення до 20°.

На практиці, особливо при кущовому бурінні свердловин, величина цього кута обмежуться 30°.

Важливе значення має величина зенітного кута свердловини при можливості утворення жолобних виробок у стовбурі свердловини.

Швидкість утворення жолобних виробок залежить від таких факторів:

• кількість циклів СПО;